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第一章 行業(yè)概況

封裝為半導體產(chǎn)業(yè)核心一環(huán)，主要目的為保護芯片。半導體封裝測試處于晶圓制造過程中的后段部分，在芯片制造完后，將晶圓進行封裝測試，將通過測試的晶圓按需求及功能加工得到芯片，屬于整個 IC 產(chǎn)業(yè)鏈中技術后段的環(huán)節(jié)，封裝的四大目的為保護芯片、支撐芯片及外形、將芯片的電極和外界的電路連通、增強導熱性能作用，實現(xiàn)規(guī)格標準化且便于將芯片的I/O 端口連接到部件級（系統(tǒng)級）的印制電路板（PCB）、玻璃基板等材料上，以實現(xiàn)電路連接，確保電路正常工作。在“后摩爾時代”，行業(yè)從過去著力于晶圓制造技術節(jié)點的推進，逐漸轉(zhuǎn)向封裝技術的創(chuàng)新。

先進封裝技術不僅可以增加功能、提升產(chǎn)品價值，還能有效降低成本，成為延續(xù)摩爾定律的重要路徑。先進封裝采用了先進的設計思路和先進的集成工藝，對芯片進行封裝級重構(gòu)，并且能有效提高系統(tǒng)高功能密度的封裝技術。現(xiàn)階段先進封裝主要是指倒裝焊(Flip Chip)、 晶圓級封裝(WLP)、2.5D封裝（Interposer）、3D封裝(TSV)等。

圖：先進封裝與傳統(tǒng)封裝簡單對比

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資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 中航證券

根據(jù)Yole數(shù)據(jù)顯示，全球封裝收入的年復合增速為4%。其中先進封裝市場的年復合增速達7%，到2025年先進封裝收入將達到422億美元，而傳統(tǒng)封裝的年復合增速僅為2%。此消彼長之下，全球先進封裝的收入占比將從2014年的38%，預計上漲至2025年的49.4%。

圖：半導體封裝技術演進路徑

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資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 中泰證券

1.1 先進封裝發(fā)展歷程

封裝朝小型化、多引腳、高集成目標持續(xù)演進。封裝歷史發(fā)展大概分為五階段，目前市場主流封裝形式仍以第三階段為主流，BGA和CSP等主要封裝形式進入大規(guī)模生產(chǎn)階段。封裝演變歷史朝小型化、I/O數(shù)量增加（多引腳）、集成化三向發(fā)展。

以小型化為例，過去DIP 封裝后的體積是芯片的100 倍大，發(fā)展至CSP 僅芯片的1.2 倍或更小；I/O 數(shù)量也從過去6 個引腳增加到數(shù)千個以上。先進封裝位于整個封裝技術發(fā)展的第四階段及第五階段，I/O 數(shù)量多、芯片相對小、高度集成化為先進封裝特色。

圖：集成電路封裝發(fā)展歷程圖

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資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 Yole

先進封裝的市場規(guī)模據(jù)Yole數(shù)據(jù)，2021年全球封裝市場規(guī)模約達777億美元。其中，先進封裝全球市場規(guī)模約350億美元，預計到2025年先進封裝的全球市場規(guī)模將達到420

億美元，2019-2025年全球先進封裝市場的CAGR約8%。相比同期整體封裝市場(CAGR=5%)和傳統(tǒng)封裝市場，先進封裝市場增速更為顯著。同時，先進封裝占比中，倒裝占比最高，3D封裝預計增長最快。從晶圓數(shù)來看，根據(jù)Yole和集微咨詢數(shù)據(jù)，2019年約2900萬片晶圓采用先進封裝，到2025年增長為4300萬片，年均復合增速為7%。（折合成12寸）。

圖：先進封裝市場規(guī)模

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資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 Yole

1.2 先進封裝分類

先進封裝以內(nèi)部封裝工藝的先進性為評判標準，并以內(nèi)部連接有無基板可分兩大類。先進封裝的劃分點在于工藝以及封裝技術的先進性，一般而言，內(nèi)部封裝為引線框架(WB)的封裝不被歸類為先進封裝，而內(nèi)部采用倒裝(FC)、晶圓級(WL)等先進技術的封裝則可以稱為先進封裝，先進封裝以內(nèi)部連接有無載體(基板)可一分為二進行劃分：

（1）有載體(基板型)：內(nèi)部封裝需要依靠基板、引線框架或中介層(Interposer)，主要內(nèi)部互連為倒裝封裝(FC)，可以分為單芯片或者多芯片封裝，多芯片封裝會在中介層(或基板)之上有多個芯片并排或者堆疊，形成2.5D/3D 結(jié)構(gòu)，基板之下的外部封裝包括BGA/LGA、CSP 等，封裝由內(nèi)外部封裝結(jié)合而成，目前業(yè)界最具代表性且最廣為使用的組合包括FCBGA(倒裝 BGA)、Embedded SiP、2.5D/3D Integration。

（2）無載體(晶圓級)：不需要基板、引線框架或中介層(Interposer)，因此無內(nèi)外部封裝之分，以晶圓級封裝為代表，運用重布線層(RDL)與凸塊(Bumping)等作為I/O繞線手段，再使用倒放的方式與PCB 板直接連接，封裝厚度比有載體變得更薄。晶圓級封裝分為扇入型(Fan-in)跟扇出型(Fan-out)，而扇出型又可以延伸出3D FO封裝，晶圓級封裝為目前封裝技術中最先進的技術類別。

先進封裝以縮小尺寸、系統(tǒng)性集成、提高I/O數(shù)量、提高散熱性能為發(fā)展主軸，可以包括單芯片和多芯片，倒裝封裝以及晶圓級封裝被廣為使用，再搭配互連技術(TSV, Bump等)的技術能力提升，推動封裝的進步，內(nèi)外部封裝可以搭配組合成不同的高性能封裝產(chǎn)品。

圖：先進封裝分類及結(jié)構(gòu)圖

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資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 Yole

第二章 商業(yè)模式和技術發(fā)展

2.1 產(chǎn)業(yè)鏈

圖：先進封裝產(chǎn)業(yè)鏈概覽

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資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 中金公司

先進封裝產(chǎn)業(yè)的上游是以康強電子、興森科技、岱勒新材、三環(huán)集團為代表的封裝材料供應商與士蘭微、中芯國際為代表的集成電路制造企業(yè)。中游作為集成電路封裝行業(yè)主體，主要進行集成電路封裝與測試過程。下游為3C電子、工控等終端應用。

圖 先進封裝上中下游

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資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行

人才對于先進封裝就是重點所在，由于國際環(huán)境發(fā)生變化，導致很多外國人才回流，給先進封裝行業(yè)帶來新的人才。與此同時，不少企業(yè)也在自己擅長的領域，進行創(chuàng)新之路，**壁壘。

Cover Photo by John Cameron on Unsplash

拓展知識：

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